CN111451474B - 双工位真空压铸机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双工位真空压铸机,其包括驱动装置、第一压铸单元、第二压铸单元、供料部件、真空泵和壳体,真空泵设置在壳体的外部,驱动装置设置在壳体内部,第一压铸单元和第二压铸单元分别设置在驱动装置的两侧;驱动装置包括驱动单元、第一压射杆组件和第二压射杆组件,第一压射杆组件和第二压射杆组件分别设置在驱动单元两侧,第一压射杆组件用于为第一压铸单元的压铸提供动力,第二压射杆组件用于为第二压铸单元提供动力;本发明不需要使用压射杆带动压射冲头在压铸时对压铸件进行持压过程和开模时对工作室保持真空的过程,而可以通过驱动装置使动子套筒反向移动带动压射杆组件进行另一方向的相同压铸工作,可大大提高压铸的效率。
Description
技术领域
本发明涉及精密零件成形技术领域,具体地涉及一种双工位真空压铸机。
背景技术
压铸是将高温熔融状态的液态金属,高压高速压射入模具型腔成形的铸造工艺方法,并在压力作用下冷却凝固而获得铸件的一种成形工艺。这种铸造方法的特点是产品成形精密,生产效率高。但常规压铸工艺有缺陷,由于高速压射时模具型腔中的气体不能被有效排除,留存在铸件内部,形成气孔缺陷,导致铸件的力学性能变差。为了解决这个问题人们采用抽真空的方法,即压铸时抽出型腔中的气体,形成一定的真空或负压状态,从而减少了铸件内部的气孔缺陷。
长期以来,人们为了拓宽压铸件的应用范围,提高压铸件的力学性能,研究了一些新的压铸方法,如层流充填法(超低速压铸法)、充氧压铸法以及真空压铸法等。上述方法的主要目的都在于减少金属液充填过程中的卷气现象,从而提高铸件的力学性能。由于层流充填法存在生产效率低,充氧压铸法存在操作工序复杂、工艺参数不易控制等缺点,所以实际生产中这两种方法应用的并不多。而真空压铸法则是将型腔中的气体抽出,金属液在真空状态下充填型腔,因而卷入的气体少,铸件的力学性能得到提高。并且真空压铸和普通压铸方法一样,操作方便,不降低生产效率。所以真空压铸法自出现以来,表现出强大的生命力,随着相关技术的发展,其应用将越来越广泛。尤其在非晶合金的制备中,非晶合金作为强度、硬度和耐腐蚀性都非常高的新型材料,冲击断裂性能表现出明显优势,弹性模量非常低却能储存很大的弹性能,能量传递性能也很好。但具有明显的玻璃转变、非常高的过冷液态稳定性和反晶化热稳定性,块状非晶合金在室温下进行机加工极其困难,限制了非晶合金的应用范围。近年来,采用真空压铸制备非晶合金零件成为首选。
但是对于真空压铸来说,密封极其重要,模具的密封性与其材质直接相关,密封性良好的模具,其材质要求高,价格昂贵。现有的真空压铸机多以橡胶圈和波纹管密封。但是由于压射杆冲头在压铸成型时对橡胶圈的摩擦,使得橡胶圈易疲劳损坏而需要经常更换。而更换橡胶圈较繁琐,严重降低了真空压铸机的工作效率。在压铸成型时压铸机的振动使得波纹管会密封不严。除此之外,每一次压铸都需要对真空室进行抽真空处理,这样就使得压铸机的工作效率大大降低。使压铸机密封性好而且还不用次次都经过抽真空处理。传统真空压铸机将金属液压射到模具中后需要压射冲头进行持压,并且开模过程中需要压冲头施加力,使压射冲头停在金属液流出口以保持工作室真空,该专利寻求一种方法不仅可以实现持压过程和保持工作室真空,还可以继续进行真空压铸工作。
发明内容
针对以上真空压铸机迫切需要解决的问题,本发明提供一种双工位真空压铸机,主要是通过转动压室相对位置,来解决现有的真空压铸机开模时需要压射杆施力保持真空室真空而停止压铸的问题,并且,基于电磁提供双向直线驱动,解决了真空室抽真空时间长、驱动装置尺寸较大和密封装置易老化等问题并实现了双工位工作,同时也提高了非晶合金制备的质量和效率。
本发明提供了一种双工位真空压铸机,其包括驱动装置、第一压铸单元、第二压铸单元、供料部件、真空泵和壳体,所述真空泵设置在所述壳体的外部,所述驱动装置设置在壳体内部,第一压铸单元和第二压铸单元分别设置在所述驱动装置的两侧;
所述驱动装置包括驱动单元、第一压射杆组件和第二压射杆组件,所述第一压射杆组件和第二压射杆组件分别设置在所述驱动单元两侧,所述第一压射杆组件用于为所述第一压铸单元的压铸提供动力,所述第二压射杆组件用于为所述第二压铸单元提供动力;
所述驱动单元包括定子组件和动子组件,所述动子组件设置在所述定子组件内部,所述定子组件包括驱动机座、定子铁芯、定子绕组和定子铁芯绕线槽,所述定子铁芯安装在所述驱动机座内部,所述驱动机座安装在所述壳体内的底面中间,所述定子铁芯绕线槽设置在所述定子铁芯内部,所述定子绕组安装在所述定子铁芯绕线槽内;所述动子组件包括动子永磁铁和动子套筒,所述动子永磁铁均匀分布于动子套筒上;所述第一压射杆组件和所述第二压射杆组件对称设置,所述动子套筒的第一端和所述第一压射杆组件连接,所述动子套筒的第二端和所述第二压射杆组件连接;
所述第一压铸单元和所述第二压铸单元对称设置且结构完全相同,所述第一压铸单元和所述第二压铸单元均包含转动装置、定模组件、动模组件和滑杆;
所述定模组件包括定模、定模板、压室和压室套筒,所述定模的第一端设有金属液浇注口、横浇道、定模镶块、金属液余料浇注口、金属液余料横浇道、余料定模镶块、恒压通道连接口和恒压通道,所述定模镶块与所述横浇道的第一端连接,所述横浇道的第二端设有金属液浇注口,所述余料定模镶块与所述金属液余料横浇道的第一端连接,所述金属液余料横浇道的第二端设有金属液余料浇注口,所述恒压通道连接口和所述恒压通道连接,所述定模板的第一端和所述定模的第一端连接,所述定模板的内角处连接所述滑杆,所述定模板的第二端和所述壳体的第一端连接,所述压室与所述转动装置连接;
所述动模组件包括动模、动模板、顶出缸、滑杆通孔、动模镶块和金属液余料动模镶块,所述动模板的第一端和所述动模的第二端连接,所述动模的第一端和所述定模的第二端连接,所述动模的第二端设有动模镶块和金属液余料动模镶块,所述动模板的第二端和所述顶出缸连接,所述动模板的内角处连接滑杆;
所述压室位于所述定模板、所述定模以及壳体的内部,所述压室套筒设置在所述压室第一端的外部,所述压室的第一端借助于压室套筒连接动模的第二端,压射杆组件的一端伸入所述压室的第二端;
所述压室设置有金属液供料口和金属液流出口,所述金属液流出口位于所述压室第一端的上部,所述金属液供料口位于所述压室第二端的上部,所述压室套筒设置有套筒金属液浇注口、套筒金属液余料浇注口和套筒恒压通道连接口,所述套筒金属液浇注口与所述金属液浇注口连接,所述套筒金属液余料浇注口与所述金属液余料浇注口连接,所述套筒恒压连接口与所述恒压通道连接口连接;
所述压室借助于所述转动装置的转动相对于压室套筒具有三种位置:
第一位置:所述压室金属液流出口与所述套筒金属液浇注口相对;
第二位置:所述压室金属液流出口与所述套筒金属液余料浇注口相对;
第三位置:所述压室金属液流出口与所述恒压通道连接口相对。
优选地,所述定子铁芯绕线槽呈圆环状均匀设置于定子铁芯内,多个定子铁芯绕线槽之间形成定子齿,所述动子永磁铁呈圆环状,相邻的两个动子永磁铁的磁极相反,动子永磁铁的磁极厚度与定子齿的宽度相同;
所述动子套筒呈中空圆筒状,所述动子套筒外表面覆有良导磁体形成动子磁轭,所述动子套筒内表面设置有与所述压射杆的螺纹进行连接的内螺纹,所述动子组件与所述定子组件之间的间隙形成气隙;
所述驱动机座内设置有安装定子铁芯的驱动装置安装通孔,所述驱动装置安装通孔的第一端和第二端分别设置有隔热端盖。
优选地,所述供料部件包括电热坩埚、支撑杆和加料门,所述第一压铸单元的定模板的第二端和所述壳体第一端连接,所述第二压铸单元的定模板的第一端和所述壳体第二端连接,所述加料门位于所述壳体的上部,所述支撑杆的第一端通过转动副连接于所述电热坩埚的侧面,所述电热坩埚位于所述加料门的下端,所述支撑杆的第二端和所述加料门处的所述壳体固定连接;所述真空泵位于其中一个压铸单元的定模板上端。
优选地,所述转动装置包括转动装置定子组件和转动装置转子组件,所述转动装置定子组件内设置有所述转动装置转子组件,所述转动装置定子组件包括相互连接的转动装置定子铁芯和转动装置定子绕组;所述转动装置转子组件包括转动装置永磁铁和转动装置转子套筒,所述转动装置永磁铁均匀的设置在所述转动装置转子套筒的周向上。
优选地,所述动模的第二端设置有与所述压室套筒配合的压室套筒配合槽,所述动模板的四个内角设置有用于连接滑杆的滑杆通孔;
所述定模板的第二端设有转动装置安装槽,所述转动装置定子铁芯安装在所述定模板第二端的转动装置安装槽内,所述动模板第一端的四个内角分别设有合模机构连接孔。
优选地,所述第一压射杆组件和第二压射杆组件均包括压射杆和压射冲头,所述压射杆的第一端与所述压射冲头连接。
优选地,所述压室位于所述定模板及所述定模内的部分设置有加热装置,所述金属液流出口与所述套筒金属液浇注口、套筒金属液余料流出口和套筒恒压通道连接口的大小形状均相同,所述套筒金属液浇注口位于所述压室套筒第一端上部,所述套筒金属液余料流出口和所述套筒恒压通道连接口均与所述套筒金属液浇注口位于同一条圆周线上且依次间隔45°设置,所述恒压通道连接口具有一定深度,所述定模上的所述恒压通道连接口连接与真空泵的真空室相通的穿过所述定模和所述定模板的通道。
优选地,所述转动装置安装槽内表面周向布置有凸状结构,所述凸状结构与所述转动装置定子铁芯上的凹槽结构形状相同,所述转动装置定子铁芯呈中空圆筒状且以间距30°布置绕有所述转动装置定子绕组的铁芯,所述转动装置定子绕组通过异步电动机工作原理绕制接入三相正弦交流电,所述转动装置转子套筒呈中空圆筒状且内表面设有周向齿状结构与所述压室连接部分外表面周向齿状结构形状相同进行配合连接。
优选地,所述第一压铸单元和所述第二压铸单元的压室、压射组件、压室套筒、定子铁芯、隔热端盖、动子永磁铁和动子套筒、转动装置定子铁芯和转动装置转子套筒的轴线位于同一条直线上,所述压射冲头运动的极限位置与所述压室第二端的内部连接,所述定模板、定模、动模、动模板和密封圈的轴线位于同一条直线上,所述压室内径和所述压射冲头的直径相等,所述压室的内径和所述压射冲头的直径大于所述压射杆的直径。
优选地,所述密封圈的外形为长方形框,所述密封圈的外形框小于所述定模和所述动模的连接面,所述定模和所述动模的连接面小于所述定模板和所述动模板的连接面,所述定模和所述动模上设有密封圈槽,所述密封圈槽的宽度小于所述密封圈的厚度。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明与传统真空压铸机相比,该压铸机不需使用压射杆带动压射冲头压铸时对压铸件进行持压过程和开模时对工作室保持真空的过程,而可以通过驱动装置使动子套筒反向移动带动压射杆组件进行另一方向的相同压铸工作,可大大提高压铸的效率。
2、本发明利用电磁推力提供压射杆压射动力的真空压铸机,解决了原有真空压铸机中波纹管磨损导致真空性密封不好的问题,可以更好的防止熔融的非晶合金晶化,节约生产原料。
3、本发明利用电磁推力实现双向直线驱动和压室的转动,可改变电流的大小和频率进而控制压射冲头所施加的电磁推力的大小和压射速度,通过控制通入电流的时间,可控制压室转动的角度,并且此驱动组件的定子组件和动子组件为非接触式连接,动子组件与定子组件之间存在气隙,有一定的缓冲作用,可减少工作时的震动。
4、本发明真空压铸机不需要利用中间传动机构,可直接实现直线驱动和压室的转动,并且启动距离极短,使结构更加紧凑,克服了液压等传动机构带来的结构复杂,重量重,体积大等缺点,并且压铸机各部件便于实现模块化,便于替换和维修,可大大降低维护时间,提高整体效率。
附图说明
图1为本发明双向真空压铸机的立体结构示意图;
图2为本发明双向真空压铸机的局部结构示意图;
图3为本发明双向真空压铸机压射组件示意图;
图4为本发明双向真空压铸机动子组件示意图;
图5为本发明双向真空压铸机定子组件示意图;
图6为本发明双向真空压铸机转动装置定子组件示意图;
图7为本发明双向真空压铸机转动装置转子组件示意图;
图8为本发明双向真空压铸机压室示意图;
图9为本发明双向真空压铸机压室套筒示意图;
图10为本发明双向真空压铸机动模板结构示意图;
图11为本发明双向真空压铸机动模结构示意图;
图12为本发明双向真空压铸机定模结构示意图;
图13为本发明双向真空压铸机定模板结构示意图;以及
图14为本发明双向真空压铸机密封圈示意图结构示意图。
其中,主要附图标记如下:
滑杆1,动模板2,动模3,定模4,定模板5,真空泵6,支撑杆7,加料门8,电热坩埚9,壳体10,转动装置定子铁芯11,转动装置定子绕组12,转动装置安装壳体13,转动装置永磁铁14,转动装置转子套筒15,动子永磁铁16,驱动机座17,定子铁芯18,动子套筒19,隔热端盖20,压射杆21,金属液供料口22,转动装置端盖23,压射冲头24,压室25,压室套筒26,密封圈27,顶出缸28,合模机构连接孔29,定子绕组30,金属液流出口31,定模镶块32,横浇道33,金属液浇注口34,金属液余料定模镶块35,金属液余料横浇道36,金属液余料浇注口37,恒压通道连接口38,套筒金属液浇注口39,套筒金属液余料浇注口40,套筒恒压通道连接口41,动模镶块42,金属液余料动模镶块43,压室套筒配合槽44,滑杆通孔45。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
具体地,如图1至图14所示,本发明提供一种双工位真空压铸机,其包括驱动装置、第一压铸单元、第二压铸单元、供料部件、真空泵6和壳体10。驱动装置设置在壳体10内部,第一压铸单元和第二压铸单元设置在驱动装置的两侧。真空泵位于壳体10的外部。
驱动装置包括驱动单元、第一压射杆组件和第二压射杆组件,第一压射杆组件和第二压射杆组件分别设置在定子组件的两侧,第一压射杆组件为第一压铸单元提供压铸的动力,第二压射杆组件为第二压铸单元提供压铸的动力。
驱动单元包括定子组件和动子组件,动子组件设置在定子组件内部,定子组件包括驱动机座17、定子铁芯18、定子绕组30和定子铁芯绕线槽,定子铁芯18位于驱动机座17内的驱动装置安装通孔内,驱动机座17安装在壳体10内的底面的中间,驱动机座17内的驱动装置安装通孔的第一端和第二端设置有隔热端盖20,定子绕组30位于定子铁芯18内的定子铁芯绕线槽内。
动子组件包括动子永磁铁16和动子套筒19,动子永磁铁16均匀分布于动子套筒19上。第一压射杆组件和第二压射杆组件对称设置并且均包括压射杆21和压射冲头24,压射杆21的第一端与压射冲头24连接,动子套筒19的第一端和第一压射杆组件连接,动子套筒19的第二端和第二压射杆组件连接。
如图2所示,第一压铸单元和第二压铸单元对称设置且压铸部件种类和形状完全相同。第一压铸单元和第二压铸单元均包含转动装置、定模组件、动模组件、密封圈27和滑杆1。
以第一压铸单元为例,转动装置包括转动装置定子组件和转动装置转子组件,转动装置定子组件内设置有转动装置转子组件,转动装置定子组件包括转动装置定子铁芯11和转动装置定子绕组12,转动装置定子铁芯11与转动装置定子绕组12连接,转动装置定子铁芯11安装在定模板5第二端的转动装置安装壳体13内;转动装置转子组件包括转动装置永磁铁14和转动装置转子套筒15,转动装置永磁铁14周向均匀分布于转动装置转子套筒15的外部,转动装置定子组件在转动装置动子组件内,转动装置转子套筒15与压室25连接。
定模组件包括定模4、定模板5、压室25和压室套筒26,定模4的第一端设有金属液浇注口34、横浇道33、定模镶块32、金属液余料浇注口37、金属液余料横浇道36、金属液余料定模镶块35、恒压通道连接口38和恒压通道,定模镶块32与横浇道33的第一端连接,横浇道33的第二端设有金属液浇注口34,金属液余料定模镶块35与金属液余料横浇道36的第一端连接,金属液余料横浇道36的第二端与金属液余料浇注口37连接,恒压通道连接口38和恒压通道连接,定模板5的第二端设有转动装置安装壳体13,定模板5的第一端通过密封圈27和定模4的第二端连接,定模板5的第二端和壳体10的第一端连接,压室25设有金属液供料口22和金属液流出口31,金属液流出口31位于压室25第一端的上部,金属液供料口22位于压室25第二端的上部,压室25位于定模4、定模板5、壳体10的内部,压室25外部设置有压室套筒26,压室套筒26设有套筒金属液浇注口39、套筒金属液余料浇注口40和套筒恒压通道连接口41,套筒金属液浇注口39与金属液浇注口34连接,套筒金属液余料流出口41与金属液余料浇注口39连接,套筒恒压连接口41与恒压通道连接口38连接,压铸套筒26套在压室25外部,定模板的内角分别与滑杆1连接。
动模组件包括动模3、动模板2、合模机构连接孔29、顶出缸28、压室套筒配合槽44、滑杆通孔45、动模镶块42和金属液余料动模镶块43,定模4的第一端通过密封圈27和动模3的第二端连接,动模3的第一端通过密封圈27和动模板2的第二端连接,动模3的第二端设有压室套筒配合槽44、滑杆通孔45、动模镶块42和金属液余料动模镶块43,动模板5的第一端和顶出缸28连接,动模板2的第一端的四个内角分别设有合模机构连接孔29。动模板2的四个内角设有滑杆通孔45,四个滑杆通孔45内分别连接四个滑杆1。
供料部件包括电热坩埚9、支撑杆7和加料门8,壳体10是完全封闭的结构,第一压铸单元的定模板5的第二端和壳体10左端连接,第二压铸单元的定模板5的第一端和壳体10右端连接,加料门8位于壳体10的上部,支撑杆7的第一端和电热坩埚9通过转动副相连,电热坩埚9位于加料门8的下端,支撑杆7的第一端位于电热坩埚9的两侧,支撑杆7的第二端和壳体10顶部下表面连接。真空泵6安装于第一压铸单元的定模板5顶部端的上表面。
如图5所示,定子铁芯绕线槽呈圆环状均匀设置于定子铁芯18内,定子铁芯绕线槽之间形成定子齿,动子永磁铁16呈圆环状,相邻的动子永磁铁16磁极相反,且动子永磁铁16的磁极厚度与定子齿的宽度相同。
如图4所示,动子套筒19呈中空圆筒状,动子套筒19外表面覆有良导磁体形成动子磁轭,动子套筒19内表面有内螺纹与压射杆21的螺纹进行连接,动子组件与定子组件之间形成有气隙,因而也有一定的缓冲作用,定子绕组30通过圆筒型直线电机原理绕制通入三相对称正弦电流,控制定子绕组30中三相对称正弦电流,在动子组件中动子永磁铁16和行波磁场相互作用下,便产生电磁推力,由于定子组件固定,则动子套筒19带动压射组件在推力作用下做可控的反复直线运动。
如图6和图7所示,转动装置安装壳体13内表面周向布置有凸状结构,与转动装置定子铁芯11上的凹槽结构形状相同,以实现定子铁芯11的定位安装和固定,转动装置定子铁芯11呈中空圆筒状且以间距30°布置绕有转动装置定子绕组12的铁芯,转动装置定子绕组12通过异步电动机工作原理绕制接入三相正弦交流电,当向转动装置定子绕组12中通入三相正弦交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿转动装置定子组件和转动装置转子组件内圆空间作顺时针(或逆时针)方向转动的转动磁场。由于转动磁场以n1转速转动,转动装置转子组件导体开始时是静止的,转动装置永磁铁14与转动装置定子组件转动磁场而产生力的作用下做可控的转动。转动装置转子套筒15呈中空圆筒状且内表面设有周向齿状结构与压室25连接部分外表面周向齿状结构形状相同进行配合连接。
如图8和图9所示,压室25的金属液流出口31与套筒金属液浇注口39、套筒金属液余料浇注口40和套筒恒压通道连接口41的大小形状完全相同,防止形状不一致使得金属液与浇注口部分粘结降低模具使用寿命,如图8所示,套筒金属液浇注口39位于压室套筒26第一端上部,套筒金属液余料浇注40口和套筒恒压通道连接41口均与套筒金属液浇注口39位于同一条圆周线上且依次间隔45°设置,恒压通道连接口41设有一定深度,防止金属液直接与恒压通道连接使恒压通道堵塞,如图11所示,定模4上的恒压通道连接口38连接与真空室相通的穿过定模4和定模板5的恒压通道,压室25位于定模板5及定模4内部分设有加热装置,以确保金属液保持压铸所需的温度、转动压室25时以确保金属液流出口的金属容易切断、压出金属液余料和压射冲头24回程时金属液不会尚未凝固而导致恒压通道堵塞。
如图2和图9所示,转动装置端盖23上设有角度传感器,压室25通过转动装置转动与压室套筒26存在三种工作位置:第一位置:金属液流出口31与套筒金属液浇注口39相对,以实现与动模镶块32与动模镶块42之间的模具型腔连通进行金属液的压铸;第二位置:金属液流出口31与套筒金属液余料浇注口40相对,以实现把多余的金属液从压室25中排出;第三位置:金属液流出口31与套筒恒压通道连接口41相对,以实现平衡压室25中的负压,使得压射杆21可以回程。
如图2所示,第一压铸单元和第二压铸单元的压室25、压射组件、压室套筒26、定子铁芯18、隔热端盖20、动子永磁铁16和动子套筒19、转动装置定子铁芯11和转动装置转子套筒15的轴线在同一条直线上,压射冲头24向右运动的极限位置与压室25第二端的内部连接,防止压室内金属液从压室第二端流出,定模板5、定模4、动模3、动模板2和密封圈27的轴线在同一条直线上,压室内径和压射冲头的直径相等,压室25的内径和压射冲头24的直径大于压射杆21的直径。
如图14所示,密封圈27的外形为长方形框,密封圈27的外形框小于定模4和动模3的连接面,定模4和动模3的连接面小于定模板5和动模板2的连接面,定模4和动模3上设有密封圈槽,密封圈槽的宽度小于密封圈27的厚度,动模3和定模4之间的密封圈27、定模4和定模板5之间的密封圈27以及动模3和动模板2之间的密封圈27在熔融的非晶合金压铸的过程中,起到密封的作用,保证压铸件的质量。
以下结合实施例对本发明一种双工位真空压铸机的工作原理做进一步描述:
在利用该设备进行非金合金压铸时,首先,以第一压铸单元开始工作为例,通过左侧合模机构连接孔29连接合模机,带动动模板2、动模3、定模4和定模板5合模,确保抽真空过程中,该真空压铸机密封。由于非金合金的特殊性能,为了减少熔融的非晶合金与空气接触的浪费而得到尽可能纯净的熔融非晶合金,并在每次压铸时放入适量的块体非晶合金。
接着,通过加料门8将块体非晶合金放入电热坩埚9中,启动真空泵6对压铸机内部进行抽真空处理,当压铸机内部达到预定真空值时。接着,给电热坩埚9开始通电加热,将电热坩埚9中的非晶合金加热得到熔融的非晶合金液体,这样不仅能得到合格的非金合金液体,也能防止非金合金的浪费。在电热坩埚9把非晶合金加热得到熔融的非晶合金液体后,通过坩埚支撑杆7上的倒汤机构绕着与电热坩埚9连接的转动副转动,将熔融的非晶合金液体通过金属液供料口22倒入压室25。压室加热装置工作使金属液一直保持适宜压铸温度区间内,又由于该装置的动力源由驱动装置的定子组件和动子组件提供,控制定子绕组中通入的三相对称正弦交流电,使压射杆21带动压射冲头24向左运动时,使压射冲头24具有极快的速度和极大的力,可防止金属溶液在压室17中快速冷却导致与压室17内壁粘连,减少非晶合金的浪费和提高压室的使用寿命。此时转动装置处于第一位置。金属液流出口31与金属液浇注口34连接,将压室25内熔融的非晶合金液体快速推送至定模4的金属液浇铸口31中,此时熔融的非晶合金受压,从定模4的金属液浇注口31进入与之相连的横浇道33,最终被输送到定模镶块32和动模镶块42之间的模具型腔,快速冷却凝固为压铸件,压射冲头24保持向左持压状态。此时压铸部件右端开始工作,在电热坩埚9通过支撑杆7上的倒汤机构绕着与支撑杆7连接的转动副转动,将熔融的非晶合金液体通过第二压铸单元的金属液供料口22倒入压室25。
与此同时,该过程中第一压铸单元和第二压铸单元的压室25加热装置一直保持工作状态,使第一压铸单元的金属液流出口31的金属液尚未凝固,使第二压铸单元的压室25内金属液一直保持适宜的压铸温度,此时转动装置转动带动压室25转动到第二位置,压室25与压室套筒26相对转动,切断与金属液浇注口的金属液,金属液流出口31与套筒金属液浇注口39相通,压射杆21带动与之连接的压射冲头24继续向左运动,把金属液余料压到金属液余料定模镶块35与金属液余料动模镶块43之间的模具型腔中,当压射冲头24与压室25第一端内表面接触时,把压室25中的金属液余料完全排出,转动装置继续带动压室25转动使压室25转动到第三位置,金属液流出口31与工作室通过恒压通道连接,压室25内的负压得到平衡,压射杆21带动与之连接的压射冲头24向右运动开始第二压铸单元的压铸工作,当第一压铸单元的压铸件压铸完成以后,合模机构连接孔29右侧连接的合模机构运动使得动模板2通过滑杆1带动动模3移动,同时动模3与定模4分开进行开模运动,在与动模板2相连的顶出缸28的作用下推出已经压铸好的压铸件,并取出压铸件。
最后,通过真空压铸机右侧的合模机构连接孔29连接的合模机构进行相反的运动,使得动模板2带动动模3向相反的方向移动,直到动模3与定模4合模结束后,停止运动,真空压铸机的模具型腔重新保持真空状态。此时,第二压铸单元完成与第一压铸单元相同的压铸,开模、取件和合模。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种双工位真空压铸机,其特征在于:其包括驱动装置、第一压铸单元、第二压铸单元、供料部件、真空泵和壳体,所述真空泵设置在所述壳体的外部,所述驱动装置设置在壳体内部,第一压铸单元和第二压铸单元分别设置在所述驱动装置的两侧;
所述驱动装置包括驱动单元、第一压射杆组件和第二压射杆组件,所述第一压射杆组件和第二压射杆组件分别设置在所述驱动单元两侧,所述第一压射杆组件用于为所述第一压铸单元的压铸提供动力,所述第二压射杆组件用于为所述第二压铸单元提供动力;
所述驱动单元包括定子组件和动子组件,所述动子组件设置在所述定子组件内部,所述定子组件包括驱动机座、定子铁芯、定子绕组和定子铁芯绕线槽,所述定子铁芯安装在所述驱动机座内部,所述驱动机座安装在所述壳体内的底面中间,所述定子铁芯绕线槽设置在所述定子铁芯内部,所述定子绕组安装在所述定子铁芯绕线槽内;所述动子组件包括动子永磁铁和动子套筒,所述动子永磁铁均匀分布于动子套筒上;所述第一压射杆组件和所述第二压射杆组件对称设置,所述动子套筒的第一端和所述第一压射杆组件连接,所述动子套筒的第二端和所述第二压射杆组件连接;
所述第一压铸单元和所述第二压铸单元对称设置且结构完全相同,所述第一压铸单元和所述第二压铸单元均包含转动装置、定模组件、动模组件和滑杆;
所述定模组件包括定模、定模板、压室和压室套筒,所述定模的第一端设有金属液浇注口、横浇道、定模镶块、金属液余料浇注口、金属液余料横浇道、余料定模镶块、恒压通道连接口和恒压通道,所述定模镶块与所述横浇道的第一端连接,所述横浇道的第二端设有金属液浇注口,所述余料定模镶块与所述金属液余料横浇道的第一端连接,所述金属液余料横浇道的第二端设有金属液余料浇注口,所述恒压通道连接口和所述恒压通道连接,所述定模板的第一端和所述定模的第一端连接,所述定模板的内角处连接所述滑杆,所述定模板的第二端和所述壳体的第一端连接,所述压室与所述转动装置连接;
所述动模组件包括动模、动模板、顶出缸、滑杆通孔、动模镶块和金属液余料动模镶块,所述动模板的第一端和所述动模的第二端连接,所述动模的第一端和所述定模的第二端连接,所述动模的第二端设有动模镶块和金属液余料动模镶块,所述动模板的第二端和所述顶出缸连接,所述动模板的内角处连接滑杆;
所述压室位于所述定模板、所述定模以及壳体的内部,所述压室套筒设置在所述压室第一端的外部,所述压室的第一端借助于压室套筒连接动模的第二端,压射杆组件的一端伸入所述压室的第二端;
所述压室设置有金属液供料口和金属液流出口,所述金属液流出口位于所述压室第一端的上部,所述金属液供料口位于所述压室第二端的上部,所述压室套筒设置有套筒金属液浇注口、套筒金属液余料浇注口和套筒恒压通道连接口,所述套筒金属液浇注口与所述金属液浇注口连接,所述套筒金属液余料浇注口与所述金属液余料浇注口连接,所述套筒恒压连接口与所述恒压通道连接口连接;
所述压室借助于所述转动装置的转动相对于压室套筒具有三种位置:
第一位置:所述压室金属液流出口与所述套筒金属液浇注口相对;
第二位置:所述压室金属液流出口与所述套筒金属液余料浇注口相对;
第三位置:所述压室金属液流出口与所述恒压通道连接口相对。
2.根据权利要求1所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述定子铁芯绕线槽呈圆环状均匀设置于定子铁芯内,多个定子铁芯绕线槽之间形成定子齿,所述动子永磁铁呈圆环状,相邻的两个动子永磁铁的磁极相反,动子永磁铁的磁极厚度与定子齿的宽度相同;
所述动子套筒呈中空圆筒状,所述动子套筒外表面覆有良导磁体形成动子磁轭,所述动子套筒内表面设置有与所述压射杆的螺纹进行连接的内螺纹,所述动子组件与所述定子组件之间的间隙形成气隙;
所述驱动机座内设置有安装定子铁芯的驱动装置安装通孔,所述驱动装置安装通孔的第一端和第二端分别设置有隔热端盖。
3.根据权利要求1所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述供料部件包括电热坩埚、支撑杆和加料门,所述第一压铸单元的定模板的第二端和所述壳体第一端连接,所述第二压铸单元的定模板的第一端和所述壳体第二端连接,所述加料门位于所述壳体的上部,所述支撑杆的第一端通过转动副连接于所述电热坩埚的侧面,所述电热坩埚位于所述加料门的下端,所述支撑杆的第二端和所述加料门处的所述壳体固定连接;所述真空泵位于其中一个压铸单元的定模板上端。
4.根据权利要求1所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述转动装置包括转动装置定子组件和转动装置转子组件,所述转动装置定子组件内设置有所述转动装置转子组件,所述转动装置定子组件包括相互连接的转动装置定子铁芯和转动装置定子绕组;所述转动装置转子组件包括转动装置永磁铁和转动装置转子套筒,所述转动装置永磁铁均匀的设置在所述转动装置转子套筒的周向上。
5.根据权利要求1所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述动模的第二端设置有与所述压室套筒配合的压室套筒配合槽,所述动模板的四个内角设置有用于连接滑杆的滑杆通孔;
所述定模板的第二端设有转动装置安装槽,所述转动装置定子铁芯安装在所述定模板第二端的转动装置安装槽内,所述动模板第一端的四个内角分别设有合模机构连接孔。
6.根据权利要求1所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述第一压射杆组件和第二压射杆组件均包括压射杆和压射冲头,所述压射杆的第一端与所述压射冲头连接。
7.根据权利要求5所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述压室位于所述定模板及所述定模内的部分设置有加热装置,所述金属液流出口与所述套筒金属液浇注口、套筒金属液余料流出口和套筒恒压通道连接口的大小形状均相同,所述套筒金属液浇注口位于所述压室套筒第一端上部,所述套筒金属液余料浇注口和所述套筒恒压通道连接口均与所述套筒金属液浇注口位于同一条圆周线上且依次间隔45°设置,所述恒压通道连接口具有一定深度,所述定模上的所述恒压通道连接口连接与真空泵的真空室相通的穿过所述定模和所述定模板的通道。
8.根据权利要求4所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述转动装置安装槽内表面周向布置有凸状结构,所述凸状结构与所述转动装置定子铁芯上的凹槽结构形状相同,所述转动装置定子铁芯呈中空圆筒状且以间距30°布置绕有所述转动装置定子绕组的铁芯,所述转动装置定子绕组通过异步电动机工作原理绕制接入三相正弦交流电,所述转动装置转子套筒呈中空圆筒状且内表面设有周向齿状结构与所述压室连接部分外表面周向齿状结构形状相同进行配合连接。
9.根据权利要求8所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述第一压铸单元和所述第二压铸单元的压室、压射组件、压室套筒、定子铁芯、隔热端盖、动子永磁铁和动子套筒、转动装置定子铁芯和转动装置转子套筒的轴线位于同一条直线上,压射冲头运动的极限位置与所述压室第二端的内部连接,所述定模板、定模、动模、动模板和密封圈的轴线位于同一条直线上,所述压室内径和所述压射冲头的直径相等,所述压室的内径和所述压射冲头的直径大于所述压射杆的直径。
10.根据权利要求9所述的双工位真空压铸机,其特征在于:所述密封圈的外形为长方形框,所述密封圈的外形框小于所述定模和所述动模的连接面,所述定模和所述动模的连接面小于所述定模板和所述动模板的连接面,所述定模和所述动模上设有密封圈槽,所述密封圈槽的宽度小于所述密封圈的厚度。
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